Département Informatique et réseaux
de l'ENST
Cette rétrospective s'étend de 1995 à 1997. Elle ne se prétend pas exhaustive et ne prend pas en compte divers domaines de recherche explorés de manière ponctuelle aux cours de ces 3 dernières années, tels que les annuaires électroniques (X500, LDAP, whois++, Solo,...), ni les aspects d'enseignement et d'administration système. Par contre elle focalise sur un de mes axes de recherche privilégié.
Mon domaine de recherche porte principalement sur les nouvelles technologies de communication qui sont discutées et élaborées au sein des groupes de travail de l'IETF (Internet Engineering Task Force) et de l'IRTF.
Ces technologies regroupent aussi bien la diffusion de groupe utilisant le multipoint et les nouvelles applications coopératives et interactives qui en découlent, que l'étude et la mise en oeuvre de nouveaux protocoles émergeant, tel qu'IPv6.
Dans une première phase, j'ai cherché à concevoir et à élaborer de nouveaux systèmes de communication entre applications, non plus basées sur le modèle classique du client/serveur point à point, mais s'appuyant sur le nouveau paradigme émetteur/recepteur multipoint. Ces applications mieux adaptées aux besoins d'un Intranet, sont pour l'instant confinées à l'intérieur du site de l'ENST pour expérimentation et évaluation, mais peuvent se déployer sans difficulté à plus grande échelle dans l'Internet global.
Citons ici les principales:
* "mmsg": Echange de messages textuels interactifs pour des groupes
sociaux d'utilisateurs, groupes issus des notions de groupe UNIX et groupe
réseau (netgroup) des NIS.
* "mbeep": Emission de messages textuels urgents de type "bippeur"
qui apparaissent sur l'écran sous forme de flash.
* "mband": Bande annonce, publique ou privée, défilant
en bas de l'écran à vitesse lente sans perturber l'acivité
courante de l'utilisateur.
* "mad": Lancement et exécution de commandes d'administration
système à distance vers des groupes de machines qui se
reconnaissent elles-mêmes comme appartenant à un groupe
(localisation, système d'exploitation, marque, modèle,
architecture, type de service,...). Les requêtes étant
authentifiées par PGP.
* "mcache": Proxy-Cache HTTP utilisant une technologie dite "PUSH
préventif" entre caches coopératifs dans le même groupe
multicast au dessus d'un protocole fiable LRMP/RTP. Le mécanisme du PUSH
préventif se déclenche lorsqu'un certain seuil (réglable)
de HITs a été franchi pour alimenter les caches voisins
orientés vers les mêmes centres d'intérêts.
* "vreng": Mondes virtuels 3D répartis et interactifs. Chaque
monde, qui peut être décrit indépendamment des autres, est
associé à une adresse de groupe IP Multicast. Les utilisateurs
réels y sont représentés par leur représentation
virtuelle appelée "avatar", qui peuvent se déplacer grâce
à 8 degrés de liberté dans toutes les directions. Les
utilisqteurs peuvent communiquer entre eux en échangeant des messages
textuels (type talk ou IRC), mais aussi de l'audio et éventuellement de
la vidéo via une caméra locale. Outre les avatars, la
scène peut comporter des objets fixes (murs, marches) ou mobiles
(astres, balles) dont certains disposent de propriétés permettant
des interactions avec l'avatar (portes, balles, panneaux web ou Vrml, postes de
travail virtuels, tableaux partagés,...). Le passage d'un monde vers un
autre s'effectue en passant à travers un portail magique disposé
à l'avance dans la scène. Les configurations des mondes sont
téléchargées dès leur découverte initiale
via le protocole http, permettant de transférer les coordonnées
spatiales des objets ainsi que leur dimension et leurs textures ou effets
d'éclairages associés. Il est ainsi possible de définir un
monde de textures représentant des pages Web qui peuvent être
disposées au gré du décorateur, permettant à un
visteur de naviguer librement en 3 dimensions dans une salle d'exposition
virtuelle.
* "miss": Economiseur d'écran intelligent partageur.
L'idée directrice est d'amener, sans aucune agressivité, de
l'information pertinente, préalablement sélectionnée par
un ou plusieurs mots clés, vers l'utlisateur à un moment
où son attention se relâche de son activité courante (ie.
une pause, conversation avec un collègue,...). Une fois que
l'utilisateur a déclaré son ou ses centres
d'intérêts, un agent intelligent explore à cadence
réglable les gisements d'informations, tels que les moteurs de recherche
du Web ou les news. lorsque qu'une certaine inactivité de l'utilisateur
est décelée sur son poste de travail (clavier, souris),
l'écran s'assombrit et affiche les résultats des recherches de
l'agent. Les centres d'intérêts peuvent être publiés
sur le réseau de telle sorte que d'autres utilisateurs peuvent
bénéficier des recherches de chacun des agents qui ont
été spécifiés par les autres utilisateurs, ceci
évitant des redondances de recherche et amenuisant ainsi le trafic
réseau. Les économiseurs d'écran échangent ses
informations dans un groupe de diffusion IP multicast dédié.
D'autres développements dans le même domaine ont été menés en collaboration avec d'autres équipes de l'ENST et certains collègues, à savoir:
* "mMosaic": Diffusion de pages Web (HTML, GIF, JPEG) en multicast
pour offrir un service de transparents ou diapositives en ligne en reprenant
l'ancien "browser" Mosaic du NCSA.
* "mgrab": Diffusion d'images ou de zones d'écran
capturées, par exemple d'un professeur vers ses élèves en
ligne.
Depuis juillet 1996 une plate-forme IPv6 initialement constituée de 2machines hétérogènes (Sun/Solaris, PC/NetBSD) a vu le jour. Celle-ci s'est progressivement étendue à 6 machines en février 1997 et a été raccordée au G6, le réseau expérimental français IPv6 et par extension au 6Bone le réseau mondial, dont le centre est situé à l'IMAG. Début 1998, suite d'une part à l'adoption d'un nouveau schéma d'adressage permettant une meilleure aggrégation des adresses (TLA, NLA, SLA), et d'autre part à la réorganisation du G6 en plaques régionales, notre plate-forme compte aujourd'hui 9 machines réparties sur 3 sous-réseaux et est raccordée au HUB Ile de France situé à l'UREC de Jussieu. Un DNS a été installé pour le domaine "ipv6.enst.fr" ainsi qu'un serveur Web IPv6 "www.ipv6.enst.fr".
Publications et Conférences
* L'Internet - dans "Réseaux de communication et conception de
protocoles", ouvrage collectif, série Parallélisme,
réseaux et répartition, chez Hermes en 1995.
* Internet Aujourd'hui - dans Actes Unix'95 "Enjeux et Stratégies",
CNIT - Paris-La Défense, mars 1995.
* Internet et Multimédia: une expérience d'application de
télé-enseignement avec le Multicast, Université d'Automne
sur "les enjeux stratégiques et le point technologique sur les
réseaux ATM, Internet, le Multimédia", ESIEE, octobre 1995.
* L'Internet et le Groupware: Le Multicast - dans Tribunix, vol. 12, No.
65, pp 26-36 mai/juin 1996.
* Les services de base et les nouvelles applications dans l'Internet,
Université d'Automne Intranet à l'ESSIE, novembre 1996.
Collaborations de recherche
* Coopération avec l'équipe Télésia de l'Inria
Rocquencourt portant sur le multi-threading d'un système
d'audio-vidéo conférence.
* Examinateur au jury de la thèse de Thierry Turletti de
l'équipe RODEO de l'Inria Sophia-Antipolis dirigée par Christian
Huitema, portant sur le sujet "Contrôle de Transmission pour logiciel de
Vidéoconférence sur Internet" en avril 1995.
* Examinateur au jury de la thèse de Andrès Vega Garcia de
l'équipe RODEO de l'Inria Sophia-Antipolis dirigée par Jean Bolot
et Christian Huitema, portant sur le sujet "Mécanismes de Contrôle
pour la Transmission de l'Audio sur Internet" en octobre 1996.
Les perspectives de recherches sont celles pour les années 1998 à 2000. Elles s'appuient particulièrement sur les 3 technologies réseaux dominantes, à savoir, IP multicast, IPv6 et ATM, pour servir de plate-formes d'expérimentation à une application du type "Réalité Virtuelle" répartie et interactive.
L'application type de base choisie est celle de "vreng" qui a déjà vu ses premiers développements en 1997 à l'ENST.
Médiation entre monde réel et monde virtuel par un robot
Il est prévu de faire intervenir un robot mobile réel comminicant par radio en IP avec l'application de Réalité-Virtuelle. Ce robot servira de lien entre le monde réel qu'il explore de manière autonomne ou commandée et le monde virtuel à construire, corriger ou affiner en temps réel. Le robot pourra être, de plus, représenté par son propre "avatar" dans le monde virtuel, piloté par un utilisateur pour agir sur les objets de la scène courante.
Diverses améliorations et fonctionnalités
* Cache de textures
Le préchargement des textures des objets, lors de la découverte d'un nouveau monde, s'avère comme une opération très coûteuse en bande passante réseau, d'autant plus qu'elle exige une parfaite fiabilité. Il est donc fortement souhaitable d'adjoindre un mécanisme de cache disque local en plus du cache mémoire déjà existant. Ceci permettrait d'éviter de recharger toutes les images distantes lorsqu'on relancerait l'application.
* Introduction dynamique de nouveaux objets par des processus
externes
L'application pourrait se mettre à l'écoute de requêtes de processus extérieurs totalement indépendants afin, par exemple, d'introduire dynamiquement des objets ou des ordres inattendus dans une scène donnée. Ceci implique une conformité au protocole de communication et aux formats des données échangées.
* Portage sur d'autres architectures
Dans le but de rendre l'application plus répandue et par voie de conséquence plus populaire, il est nécessaire de travailler sur son portage et donc sur la qualité et l'efficacité de sa portabilité. Les cibles les plus évidentes sont Windows-95 et Windows-NT. L'interface utilisateur devra être indépendante du système d'exploitation. OpenGL, Mesa, TinyGL et GLut sont des candidats possibles.
IP Multicast
* Allocation d'adresses de groupe
Les adresses de groupe de diffusion sont, à l'heure actuelle, définies de manière statique dans les fichiers de configuration de chacun des mondes. L'unicité n'est possible que par l'intermédiaire d'une personne disposant de l'autorité de gestion de ces adresses, ce qui s'avère très contraignant et difficilement passable à grande échelle. Pour garantir une meilleures souplesse, il est prévu d'étudier un mécanisme d'allocation d'adresses multicast qui puisse passer à l'échelle de l'Internet sans engendrer de conflits, comme le ferait un serveur d'adresses IP unicast DHCP.
* Grande échelle
Il est question d'étudier le comportement du prototype "vreng" à grande échelle, c'est-à-dire à l'échelle de l'Internet global et à ses confins avec une montée en puissance du nombre des participants, une centaine, puis plusieurs milliers. Pour cela, il sera nécessaire de mieux adapter l'application aux caractéristiques ambiantes du réseau global en tâchant de coller le plus possible aux principes de l'ALF (Application Level Programming) et d'ILP (Integrated Layer Processing) de Clark et Tennenhouse (1990). On se rapprochera de ces concepts en développant des mécanismes bâtis autour de RTP/RTCP et en y adaptant des algorithmes de réparation du type SRM (Scalable Reliable Multicast) déjà implémentés dans wb.
* Adaptation aux faibles débits
Afin de rendre l'application plus populaire en l'utilisant d'un micro-ordinateur personnel chez soi via un modem, il serait souhaitable de concevoir des réflecteurs multicast-unicast bidirectionnels ou bien des "mixers" (cf RFC 1889), s'adaptant aux faibles débits des liaisons en compressant ou en recodant les données à transmettre.
* Proxy Multicast pour Firewall
Certains sites n'autorisent pas le passage du trafic multicast. Il s'agit donc de concevoir un système de proxy autorisant ce type de trafic via des "transmitters" (cf. RFC 1889) pour traverser les Firewall sans compromettre la sécurité.
* Finalisation du protocole de communication et du format
d'échange des données
Définition et clarification du protocole de communication afin que d'autres applications, tel que le robot mobile par exemple, puissent interopérer avec l'application de Réalité-Virtuelle. Il est envisagé de produire un Draft-Internet décrivant le protocole encapsulé dans RTP et le format d'échange des données (Payload Format).
Plate-forme IPv6
Il est envisagé de porter l'application "vreng" au dessus d'IPv6 afin d'en étudier le comportement ainsi que les performances.
Plate-forme ATM
Le portage en mode ATM natif de plusieurs applications multicast, dont "vreng", est prévu afin d'étudier les problèmes liés aux circuits-virtuels pour le point à multipoint.
Le portage du cache préventif est également prévu dans le cadre des applications qui tourneront sur l'EFRA du CNRS.